PUF 
: Physically Unclonable Function, 物理的な複製防止機能

 

 

半導体製造工程で発生する変化値を利用して値(Value)を生成する機能。各半導体ごとに異なる​​値を生成して、半導体の指紋とも同じ役割をする次世代半導体アプリケーションのセキュリティ技術。

PUF

ハードウェアベースのセキュリティシステム 
 

世界的に都市化、文書のデジタル化、金融、セキュリティの強化、NFC導入の増加などにより、セキュリティ用チップの導入がこれまで以上に活発に行われているが、同時に、セキュリティチップの機能を阻害してプライバシーを侵害する攻撃も巧妙になっている。 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PUF技術は、IC Chip、USB、Storage、OTP、mTPM、M2Mなどの多くのアプリケーションに適用され、システムのセキュリティを強化させることができる。 

 

物理的な複製防止機能(PUF)は、全ての半導体製品に存在する固有の「指紋」を利用して暗号化キーを保護することにより、個々の半導体チップのデータの盗難を防止する革新的な技術である。この技術を使用すると、セキュリティチップの複製が事実上不可能にし、リバースエンジニアリングやコンピュータのデータ侵害行為を防止することができる。さらに、そのチップを生産した工場でさえ、同じ暗号キーを持つチップを製造するのは難しい。

 

Physical Unclonable Function

 

同じチップのレイアウトと設計にも極小の変形に製造工程上で予測不可能な任意の物理的なシステムの値を生成する。

 

 

同じ枠組みで生産された

同じカップ

実際のカップの高さは
微差があります。

高さの違いによってランダム生

現在のセキュリティの問題について、当社が提供する解決策

 

 

 

 

Current security systems are exposed to hacking and cloning

ランダムな値を生成するためのSeed値が人によって付与されます。 

Human Interference

No Input Required

入力の過程なしに工程中に生成されます。

値の保存場所を知ることができないので、どこでからしてキーも開始するかわかりません。

Secure Key

コンピュータの性能が向上し、少ないコストと時間でハッキングに必要な計算が可能になりました。

Vulnerable to Hacking

アルゴリズムの介入なしに、実際のランダムな値が作成されます。

Naturally Generated True Randomness

PRNG(Pseudo-Random Number Generator)を使用して、ランダムな値と同様に作成します。

Limitated Randomness

物理的にマッピングがされるので、抽出、複製が困難である。

Unclonable

値をメモリに保存するので、抽出して、レプリケーションが可能です。

Easily Read and Duplicated

No Human, No Software, No Memory

当社が提供する技術
既存

人が付与するSeed値によってPRNGがランダムな値を生成します。 

サーバーとスマートカードのメモリにPINの登録とマッチングがhuman interferenceによって行われます。 

メモリに保存されたPINは、アクセスすることができます。 

ランダム値は、プロセス中に生成されます。 

PINは、メモリではなく、物理的なマッピング·ロジックに保存されます。 

サーバーに保存されたPIN値が流出しても、複製されたスマートカードを作ることができません。

サーバー登録時human interferenceがありません。 

サーバーに保存されたPINは、アクセスすることができ、
複製されたスマートカードを作成することができます。

現在のスマートカード·システムに対する当社のソリューション

半導体機器の電気的特性に対する環境的な影響のために発生するキー値の変動の問題のためのエラー訂正モジュールを追加する必要がある。

 

Keyの値がチップのメモリに保存されている現在のシステムとは異なり、PUFは有効になると、物理的なマッピングを読んでロジックのみが含まれています。

PUFは、Keyがなく、工程で発生する差による物理的なマッピングの結果のみが含まれます。

以前の PUF

 

半導体デバイスの電気特性の違いを利用したランダム値生成 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

出処 : 産業技術総合研究所(AIST)YouTube

 

 

 

transistor、capacitance、ampなどのcomparator使用 

 

環境によってキー値が変動

   (noise、leakage、current、time、temperature and etc。)

 

エラー訂正モジュールが必要 - 商業化の主な障害

 

 

当社が提供するPUF技術

 

 

当社が提供するPUF技術
A社 
B社

簡単! 

キー値の変動がありません。

半導体デバイスの電気特性の環境の影響によって発生するキー値の変動の問題のためにエラー補正モジュールが必要

さまざまなセキュリティアプリケーションに適用

 

 

Our process-based PUF

is stable!!!